Prac 5

Laboratorio de Termodinámica: Ley Cero de la Termodinámica Carmen González Meza

Primavera 2006

LEY CERO DE LA TERMODINÁMICA
OBJETIVOS:
Al finalizar esta práctica, el alumno será capaz de:
• Identificar y diferenciar los conceptos de sistema termodinámico; alrededores; sistema termodinámico cerrado; sistema termodinámico abierto; sistema termodinámico aislado; pared adiabática y pareddiatérmica; mediante la observación experimental. Establecer una definición operacional de equilibrio térmico, mediante la observación experimental. Enunciar con sus propias palabras la ley cero de la termodinámica, mediante la observación experimental.

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TRABAJO DE PRE-LABORATORIO:
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1. 2. 3. 4. 5.

Lee detenidamente la información teórica de la práctica, ya que se discutirá en clase.Investiga en otras fuentes bibliográficas lo siguiente:
¿Qué es el equilibrio térmico? ¿Qué es equilibrio termodinámico? ¿Qué es una pared adiabática? ¿Qué es una pared diatérmica? Dar 2 ejemplos de materiales que actúen como cada una de ellas

I. Sistema, alrededores y paredes
Un sistema termodinámico está constituido por cierta cantidad de materia o radiación en una región del espacio quenosotros consideraremos para su estudio. Al hablar de cierta región del espacio, surge de manera natural el concepto de frontera, esto es la región que separa al sistema del resto del universo. Esta frontera, en la mayoría de los casos, está constituida por las paredes del recipiente que contiene al sistema. Es importante señalar que el sistema termodinámico y sus fronteras están determinados por elobservador. La parte del universo que interacciona con el sistema constituye sus alrededores. La interacción entre el sistema y sus alrededores estará caracterizada por los cambios mutuos de masa y energía en sus diversas formas; la energía puede intercambiarse por medios mecánicos o por medios no mecánicos.

2006 Física, Departamento de Física y Matemáticas. Universidad Iberoamericana. MéxicoD.F.

Laboratorio de Termodinámica: Ley Cero de la Termodinámica Carmen González Meza

Primavera 2006

Si el sistema termodinámico está contenido por un recipiente, el grado de interacción con sus alrededores dependerá de la naturaleza de sus paredes: a) Paredes adiabáticas son aquellas que no permiten que un sistema termodinámico modifique su grado relativo de calentamiento. b) Paredesdiatérmicas son aquellas que sí permiten que un sistema termodinámico modifique su grado relativo de calentamiento.

En virtud de la naturaleza de las paredes, los sistemas termodinámicos se pueden clasificar en: 1. Sistema termodinámico cerrado: tiene paredes impermeables al paso de la materia, no puede intercambiar materia con sus alrededores. 2. Sistema termodinámico abierto: puede existirintercambio de materia o de alguna forma de energía con sus alrededores. 3. Sistema termodinámico aislado: no tiene ninguna interacción con sus alrededores, la pared es impermeable a la materia y a cualquier forma de energía.

II. EQUILIBRIO
En termodinámica, se determina el estado de un sistema a través de ciertos atributos macroscópicos susceptibles de ser medidos experimentalmente. Estosatributos describen la condición física del sistema y están íntimamente relacionados con las restricciones impuestas al mismo. De hecho el observador determina el sistema termodinámico a estudiar por medio de las restricciones que impone cuando lo elige para su estudio. Estas restricciones pueden ser de naturaleza geométrica, mecánica o térmica. Los atributos macroscópicos susceptibles de ser medidosexperimentalmente serán diferentes para describir diferentes sistemas físicos y podrán variar con el tiempo. Así, diremos que un sistema se encuentra en equilibrio termodinámico cuando los valores numéricos de tales atributos, medidos experimentalmente, no cambian con el tiempo.

III. Ley Cero de la Termodinámica
Las ideas de «caliente» y «frío» han formado parte de las experiencias sensoriales...